Abstract
The article presents the prediction of low-cycle durability of gas turbine discs and test samples by the method of universal tilt on the basis of the Manson equation and its various modifications. Manson equation obtained by testing of standard specimens in stretching-compression, i.e. an uniaxial stress state and the symmetric cycle of loading. Under complex stress-strain state in the modification of the equations embeded the mean stress of the cycle, but clear guidance for determining it are missing. In this paper we proposed different ways to imagine the average stress. On the basis of verification of various modifications were adopted, the results of tests of standard specimens with circular cross-sections, samples of the lock "swallow's tail" cut from the disks of the compressor, as well as full-scale drive of new and used. The test was carried out from zero cycle of loading close to the real operating conditions of main parts of the gas turbine engine. By comparison of calculation results with the experimental data revealed the most effective ways to refine the Manson equations. It was found a significant effect on low cycle durability of not only the magnitude of deformation of the parts, but the type of stress-strain state. Therefore, the most effective was the using of the stress intensities. It was also established that the refinement equation, introduced by Manson and Muralidharan applicable only for stress states that are close to flat.
Highlights
Рассматривается прогнозирование малоцикловой долговечности образцов и дисков газотурбинных двигателей (ГТД) методом универсальных наклонов – на основе уравнения Мэнсона и его различных модификациях
Испытания стандартных образцов проводили по отнулевому трапецеидальному циклу с выдержкой 0,5 с при максимальной нагрузке деформацией ∆ε, равной 0,008; 0,010; 0,012 и 0,014 мм
С учётом предварительной наработки общее среднее количество циклов до разрушения возрастает до 20474 циклов, что существенно превышает количество циклов для образцов из нового диска – 14756 циклов
Summary
Рассматривается прогнозирование малоцикловой долговечности образцов и дисков газотурбинных двигателей (ГТД) методом универсальных наклонов – на основе уравнения Мэнсона и его различных модификациях. Уравнение Мэнсона получено в результате испытаний стандартных образцов на растяжение-сжатие, т.е. При одноосном напряжённом состоянии и симметричном цикле нагружения. При сложном напряжённо-деформированном состоянии в модификации уравнения введено среднее напряжение цикла, но чёткие рекомендации его определения отсутствуют. Испытания проводили при отнулевом цикле нагружения, приближенном к реальным условиям работы основных деталей ГТД. При этом установлено значительное влияние на малоцикловую долговечность не только величины деформаций деталей, но и типа напряжённо-деформированного состояния. Малоцикловая усталость, уравнение Мэнсона, образцы и диски ГТД, испытания на малоцикловую усталость, прогнозирование долговечности, среднее напряжение. При сложном напряжённом состоянии (НС), характерном для основных деталей ГТД в зонах концентрации напряжений, в ЦИАМ после специальных исследований было получено модифицированное уравнение [2]. Где σm – среднее напряжение цикла нагружения, а размах деформации Δε включает интенсивности размахов упругой и пластической составляющих деформаций: De
Sign-in/Register to view highlights & summary 
Published Version (
Free)
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a call